齒輪油泵什麽(me)叫空穴和汽蝕現象?有何危害?應如何消除?
要弄清什麽叫空穴現象,必(bì)須知道什麽叫飽(bǎo)和蒸汽壓力及空氣分離壓力(lì)。同一物體由於溫度的(de)變化,可以具(jù)有不同的物態,處於液體(tǐ)狀態中的分子都具有一定的動能,當這種動能大到足以克服分子(zǐ)之(zhī)間的吸引力,這些處在液體表麵層的分子即飛出液麵,形成這種(zhǒng)液體的氣體,液態變氣態(tài)的過程稱為(wéi)汽化。與(yǔ)上述過程相反(fǎn),從氣態變液態的過程稱為液化,對液體加熱到足夠(gòu)高(gāo)的。足夠(gòu)高的溫度時,不僅液體表麵的分子轉變為氣分子,而且連液體內部(bù)的分子也能衝出液層變成氣分子,這種液體內部和表麵同時進行氣化的現象叫做沸騰(téng)。
處於密閉容器中的液體(tǐ),汽(qì)化和液化這兩種過程處於(yú)平(píng)衡狀態,亦即汽化和液(yè)化的分子數相(xiàng)同,容(róng)器中的(de)蒸汽壓力就叫做飽和蒸汽壓力。對於一定的液體,飽和蒸汽壓力隨溫度的升高而增大,而在一(yī)定溫度(dù)下,當容器中的(de)壓力小於該溫度下飽和蒸(zhēng)汽壓力,液體即(jí)開(kāi)始沸騰。
任何液體中都含有一定的空氣,在常溫和大(dà)氣壓下中,水僅含有2%,在礦物油中約為(wéi)6%到12%,比水(shuǐ)中的含氣量大得多。液(yè)體中的空氣溶解量與絕對壓力P乘比例,例如(rú)在大氣壓P0下,隻(zhī)有a0空氣量溶解於油液中,當壓力降到P1時的溶解量為a1,即a0-a1為空氣的過(guò)飽和。假若壓力,P1低於某一壓力Pg,則過飽和的空氣即加速分離出來,而發生氣泡。這個壓力Pg被稱為空氣分離壓(yā)力。
當液體中某處(chù)的壓(yā)力(lì)低於當時溫度下的液體飽和蒸汽壓力時,液體開始汽化產生氣泡,同時(shí)原來溶(róng)解於液體中的空(kōng)氣也隨(suí)著壓力(lì)的降低而遊離出來(lái),變成氣(qì)泡(pào),因為液體中的空(kōng)氣溶解量與液體的絕對壓力(lì)成正比(bǐ),所以常在液體壓力高於飽和蒸汽壓力還未開始氣化之前,溶解於液體中的空氣即開始遊離出來,變成氣泡,由上(shàng)述(shù)兩種原因產生的氣泡混雜在液體中形成一些氣(qì)穴時,使(shǐ)原來(lái)充滿管路或元件的液體變成不連續狀態。這種現象稱為空穴現象。通常(cháng),在液壓係統中,均以壓力下降到空氣(qì)分離壓力時作為產(chǎn)生空穴現象的標(biāo)誌。
如果(guǒ)油(yóu)液中發生了空穴現象(xiàng),所(suǒ)產生的氣泡伴隨流動的油(yóu)液流動到壓力高的區域時,氣泡在(zài)周圍高壓油的衝擊(jī)下,將迅速破裂並(bìng)又凝結成液體(tǐ),此時,由於氣體變(biàn)成液體,體(tǐ)積(jī)要縮小,原來氣泡所占據的空間形成真空,而四周的高壓油便以(yǐ)高速流來(lái)充滿這個空間。由於是在極短的一瞬間發生的過程,氣穴周圍原被(bèi)隔離開的液體質點突然以(yǐ)不相同(tóng)的速度迅速向(xiàng)氣(qì)穴運動,互相猛烈(liè)碰撞,引起劇烈的局部液壓衝擊,在氣泡凝結的地方,壓力和溫(wēn)度均急劇升高,甚至局(jú)部壓力升高可達數百個大氣壓。這種液壓衝(chōng)擊將會引起係統的震動、衝擊及發出強烈的噪聲,使工作狀態惡化。
在氣泡凝結地方的管(guǎn)壁或其他液壓元件的(de)金屬表麵,因長期(qī)受到液壓衝擊和高溫作用。另外,從液體(tǐ)中分離出來的空氣中(zhōng)含有較多的氧氣,也有強烈的腐蝕作用,使金(jīn)屬表麵(miàn)受到損害變得粗糙不平,這種因空穴現象產生的零件腐蝕現象稱(chēng)為汽蝕。
為了防(fáng)止空穴現象的產生,要正確設計油泵的結構(gòu)參數和油泵的管路,特別是(shì)吸油管路應有(yǒu)足夠的(de)管徑,在管(guǎn)路(lù)中應盡量避免有狹(xiá)窄(zhǎi)處或(huò)急劇轉彎的地方,以保證(zhèng)在吸油管路中各處的壓力都不低於液體的飽和蒸汽壓力,為了增(zēng)加吸油管路中的(de)油壓,有(yǒu)的高壓油泵采用(yòng)由低壓油泵供油的方法(fǎ),整個係統在執行(háng)機構(gòu)部分應加(jiā)裝排氣裝置。
為了提高零件的抗汽蝕能力,可增加零(líng)件的機械強度,采用抗腐蝕能力強的金屬材料(liào),並提高零件表麵的加工光潔度。
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